X光影像-X-Ray 穿透式X-Ray检测器及准直器硬体差异介绍【更新日期: 2023/12/19】
【更新日期: 2023/12/19】
前篇文章（穿透式X-Ray光管硬体差异介绍）中，我们提到了穿透式X-Ray中光管的差异所带来的影响，这篇我们来谈谈检测器以及准直器的不同到底会造成那些差异。检测器(Detector)是接收X-Ray的地方，不同的检测器所产生出来的成像结果也有很大的影响，而准直器则是会影响到是否有背景杂讯的干扰。
前篇文章（穿透式X-Ray光管硬体差异介绍）中，我们提到了穿透式X-Ray中光管的差异所带来的影响，这篇我们来谈谈检测器以及准直器的不同到底会造成那些差异。检测器(Detector)是接收X-Ray的地方，不同的检测器所产生出来的成像结果也有很大的影响，而准直器则是会影响到是否有背景杂讯的干扰。
X-Ray射线由X-Ray Tube产生后，照射到样品上，依据样品不同的X-Ray射线吸收特性，成像在检测器上会出现不同的灰阶程度，X-Ray射线会依据样品的材料、密度、厚度….等等原因所影响，当穿过样品的X-Ray越多时成像越偏浅色，穿过的越少成像的颜色越深；举例来说，在IC封装中常用的是金线，随着cost down的状况，开始使用铜线来取代金线，当然铜线还是有一些问题存在，当我们在检测铜线与金线时，可以看到因为铜线的吸收特性较低，所以呈现出来偏向浅色，在缺陷判断时比较不同意清楚的看的到，这时候可以选择比较高阶的检测器让对比更明显，这就是检测器不同带来的影响与差异，接下来我们就根据检测器以及会影响成像的原因来进一步探讨。
一般检测器大致上分为两种，影像增强检测器(Image Intensifier Detector) 及平板检测器(Flat Panel Detector)，而另一个会影响成像的就是准直器(Collimator)，后面就针对这两部分进行说明。
一、 影像增强检测器(Image Intensifier Detector)
影像增强是将X-ray转换成可见光的影像，再利用光电阴极转换成电子影像，光电子在阴极、聚焦电极及阳极共同形成的电子透镜作用下聚焦、加速、冲击，形成缩小&倒立并提高电子密度导致电子讯号加强。电子讯号再转换成可见光型态，并透过CCD-Camera将影像撷取出来。一般影像增强检测器多应用在比较早期的X-Ray系统，或是高功率的X-Ray上，因为锻造、铸造...等等金属工件在检测时主要的断裂以及孔洞通常都比较大，不需要太高解析度的平板检测器，而且早期都使用图像强系统。
二、 平板检测器(Flat Panel Detector)
随着电子产品的零件越做愈小过去的微米等级的设备已经不敷使用，渐渐改用奈米等级的X-Ray设备，并将检测器由传统的影像增强检测器改为平板检测器，因为平板检测器带来更高对比、更高解析度，对于微小的样品分析的帮助非常大；尤其IC封装厂更是因为微型IC的发展，过往的微米等级基本上已经无法支援到现在的微型IC的检测，尤其3D IC以及模组化的堆叠IC更是需要搭配CT的电脑断层进行分析，所以平板检测器几乎已经势不可挡了。平板的原理比较简单，利用直接能量转换的方式，由于非晶硒是一种光电导材料，因此经X射线曝光后直接形成电子-空穴对，产生电信号，通过TFT(Thin Film Transistor array)检测阵列，再经A/D转换获得数位化图像，这种方式有效的提高了分辨率、解析度并增强对比能力，而这种技术也将是未来工业X-Ray的趋势。
以上就是一般穿透式X-Ray中检测器以及准直器带来的影响，主要是想让大家对于穿透式X-Ray有更多的了解如果需要进一步分析或了解欢迎来电。
三、 检测器差异比较
再清楚的了解两种检测器的作用原理以及优点，我们可以根据这两种检测器之间的差异做一份比较分析的图表
影像增强检测器 |
平板检测器 |
|
|---|---|---|
| 重量 | 重 | 较轻 |
| 放大倍率 | 较高 | 较低 |
| 价格 | 较低 | 较高 |
| 对比效果 | 差 | 好 |
| 检测面积 | 小 | 大 |
| 影像完整性 | 影像边框会出现弧度(校正后可排除) | 影像完整 |
| 使用光管电压 | 所需电压可小一点 | 所需电压会比较高 |
| 加强讯号 | 有 | 无 |
| 恒温技术 | 无 | 有 |
四、 准直器
准直器一般是在控制X-Ray射出的光束大小以及X-Ray射出的量，在穿透式X-Ray的设计中可以利用Collimator针对样品的大小进行调整，控制X-Ray不要照射到其他的杂讯，这样可以有效的降低一些其他物质造成的灰阶差异，透过collimator的影响将导通孔旁边缺陷照射出来。
以上就是一般穿透式X-Ray中检测器以及准直器带来的影响，主要是想让大家对于穿透式X-Ray有更多的了解如果需要进一步分析或了解欢迎来电。
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